仪器分析技术

捕捉事物的本质,支援产品开发和质量提升的阿尔卑斯阿尔派的仪器分析技术

阿尔卑斯阿尔派开展“组件”“传感器与通信”“移动”3大业务,所经营的产品多达15,000种。为保证这些被应用于智能手机、家电、汽车等各类最终产品中的产品的质量,我们充分运用仪器分析,致力于维持并提升其可靠性。

能够广泛运用的仪器分析

所谓仪器分析,是指一种运用先进的分析设备,使肉眼不可见的事物可视化,从科学的角度阐明物质的成分、结构以及物理性质的技术。利用X射线CT显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、气相色谱仪(GC)、热重-差热分析仪(TG-DTA)等设备,可以将物质的状态与特性以客观数据的形式进行获取与解析。仪器分析是一项能够广泛运用的技术,例如,通过利用这类数据,可以明确产品出现问题的根本原因,还可应用于产品开发阶段的材料选择和成品评估等。

阿尔卑斯阿尔派的仪器分析部门在产品开发与整个生产流程中为质量提升贡献力量,现已成为了一项重要的基础技术,横向支援着开发、制造、质量保证等所有产品相关部门的课题解决工作。

阿尔卑斯阿尔派的仪器分析技术,不仅拥有完备的分析仪器阵容,更有经验丰富的分析技术人员提供支援。

综合性分析方法

为了应对多样化的产品,我们采用了组合多种分析设备的综合性方法。由于观察与元素分析、结构解析、物性评价、环境规制物质分析等,根据目的不同,最适合的装置也不同,多数情况下无法仅靠1台设备完成分析。这种情况下,我们会组合使用多种设备,并将各设备得出的结果进行整合与综合性解读,以此确保分析的精度与可靠性。

此外,分析时还需进行适当的前处理。我们已在将样品送入分析仪器前的工序中(例如截面制备技术、微量成分的提取与浓缩等)积累了先进的技术经验。这类前处理技术,同样是会对分析精度产生较大影响的重要因素。

丰富的分析经验与分析技术人员

分析技术不仅要依托分析设备,更需凭借分析技术人员的专业素养和经验来正确解读数据并推导结论。正确解读从分析数据中获取的复杂波形与数值,推导出有助于课题解决的结论,这正是分析技术人员的价值所在。我们拥有每年超过2000件的分析实绩,支撑这一实绩的,是由分析部门自设立起40多年来积累的经验与知识所培育的分析技术人员的特有技能。

我们尤其重视两点:一是活用过往课题中获取的经验,提出恰当分析方案的能力;二是针对日益复杂的产品,持续优化分析技术。通过综合提升设备操作、数据获取和结果解读能力,为产品开发与质量提升贡献力量。

高质量且迅速的应对

仪器分析通常以5~10天左右的前置时间为基准,此外,对于紧急度较高的分析项目,我们也已经完善了可实现样品到达后即刻分析的体制,力求在尽可能短的时间内提供数据。

要想在有限的资源内实现高效应对,分析项目的优先排序至关重要。在所需的大量数据中,我们会就“高优先级数据”与设计部门、制造部门和质量保证部门协商,通过构建高效的分析流程,尽可能地缩短从分析到出具结果的回答时间。

此外,当需要组合多种分析设备时,具备跨领域知识的分析技术人员的经验,以及分析技术人员之间的沟通协调,都将发挥作用,助力我们提供兼顾速度与质量的分析结果。

不仅如此,对于现有分析方法难以应对的分析项目,或是以传统思路无法确定分析方向的课题,阿尔卑斯阿尔派的分析部门还会采取主题导向型方法,确立项目专属的分析方法。

支援阿尔卑斯阿尔派技术的分析设备(示例)

阿尔卑斯阿尔派拥有种类丰富的分析设备,能够应对分析委托方的细致需求

前処理技術

  • 截面研磨设备

    利用研磨纸和研磨剂进行截面加工,能够实现内部状态以及金属接合状态等的截面分析前处理。

  • 离子减薄仪

    利用Ar离子束进行截面加工,能够实现截面研磨设备难以应对的多层膜以及软质材料的截面分析前处理。

  • 双束聚焦离子束设备(Dualbeam-FIB)

    一种将电子束与离子束相结合,能够在观察的同时进行精密加工的复合分析设备。

形态观察与元素分析

  • 透射电子显微镜(TEM)

    使加速后的电子束穿透样品,能够观察到原子级别的内部结构以及晶体结构。

  • 俄歇电子能谱仪(AES)

    检测电子束照射所释放的俄歇电子,能够实现表面数纳米的元素分析。

  • X射线CT显微镜

    360度旋转照射X射线,能够以非破坏性的方式对物体内部的3维结构进行断层成像。

结构解析

  • 气相色谱飞行时间质谱联用仪(GC-TOFMS)

    利用飞行时间质谱仪对气相色谱仪所分离的成分进行高分辨率检测,能够实现复杂混合物的全面解析。

  • 飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)

    通过对样品在一次离子束照射下释放出的二次离子进行质量分析,能够以高灵敏度检测出微量成分的分布情况。

  • 傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)

    通过红外光的吸收光谱测量分子的振动状态,能够以高精度识别有机与无机物质的结构以及官能团。

物性评价

  • 紫外可见近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)

    向物质照射紫外、可见和近红外区域的光,测量其光学特性,如透过率、吸光度和反射率。

  • 差示扫描量热仪(DSC)

    在施加恒定热量的同时,测量样品与基准物质之间的温度差(热流型),以评估吸热反应和放热反应。

  • 纳米压痕仪

    通过纳米级的压入试验,能够对微小区域的硬度以及弹性模量进行定量评估。

专业且跨领域的分析体制

阿尔卑斯阿尔派的仪器分析业务采用仙台开发中心(古川)、长冈开发中心以及平工厂的3据点体制运营。虽然各据点在物理位置上相互分散,但均作为“仪器分析技术室”这一统一部门运营,并在紧密协作的基础上执行分析作业。

各据点各有特色,由于仙台开发中心(古川)的设计团队需负责开发多样化产品,所以具备综合性分析能力。另一方面,长冈开发中心专注于数纳米领域的分析,负责传感器相关产品的精密分析。此外,平工厂的选址靠近制造现场,建立了能够即时应对生产课题的体制

综上,我们充分发挥各据点的优势,根据产品特性以及开发需求实施专业分析,并以统一部门的形式高效执行分析应对。

通过运用分析技术,为产品开发与质量提升贡献力量

2023年,仙台开发中心(古川)整合了宫城地区的分析部门,并从头开始设计了分析室。

我们将“分析技术是阿尔卑斯阿尔派的基础技术”作为核心定位,为使这一定位在公司内外得到认可,我们开展了各类举措,直接向各方说明技术实力与应用案例。对于公司外部客户,我们会重点介绍质量保证体制以及研究开发阶段中对分析的运用,努力建立信任,让客户感受到“可以放心委托业务”。此外,对于公司内部的各部门,我们会通过让以往未使用过仪器分析的人员了解具体案例,进一步助力分析技术的应用与推广。今后也将通过广泛传递分析技术的价值与潜力,持续为阿尔卑斯阿尔派的产品开发与质量提升贡献力量。

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